Cognitive Radio has attracted intensive interests of the researchers, recently. The data rate always increases in the emerging technologies. The increased data rate poses mainly two challenges for spectrum sensing. One is that the state of primary user (PU) is fast and alternatively varying between "on/off" in a spectrum sensing window. The other is that the asynchronicity among the reports in a cooperative spectrum sensing setting becomes more apparent. Both of them would deteriorate the spectrum sensing performance. Thus, we propose an asynchronous cooperative spectrum sensing method to cope with these two challenges. A likelihood ratio test based spectrum sensing is developed for a single cooperator. The likelihood ratio is obtained in the setting of fast varying PU state. The likelihood ratio test is uniformly powerful according to the Neyman-pearson lemma. Furthermore, the asynchronicity among the cooperators are studied. Two sets of fusion weights are discussed for the asynchronous time among cooperators. One is designed based on the condition probability of the PU state variation and the other one is designed based on the queueing theory. The simulation results are provided with different fusion methods. The performance improvements are demonstrated.
Cognitive radio has been recently proposed to dynamically access unused-spectrum. Since the spectrum availability for opportunistic access is determined by spectrum sensing, sensing is identified as one of the most crucial issues of cognitive radio networks. The PHY-layer sensing, as a part of spectrum sensing in cognitive radio, concerns the sensing mechanism to determine channel to be sensed and to access. One of the important issues in the PHY-layer sensing control is to find an available sensing period and trade-off between spectrum sensing and data transmission. In this paper, we show the relationship between spectrum sensing and data transmission according to the sensing period. We analyze and propose the new scheme to evaluate optimal sensing period.
본 논문은 주파수 영역에서 과거와 현재에 센싱된 결과들의 관계를 이용한 스펙트럼 센싱기법을 제안하였다. 기존에 제안된 대부분의 스펙트럼 센싱기법은 해당 시간에 센싱된 우선사용자의 신호만을 다루고 있다. 해당 시간 이전의 우선사용자의 상태는 조건부확률을 사용하여 검출기의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 논문은 이전 시간과 해당 시간의 스펙트럼 센싱 결과를 사용하는 cross entropy 기반의 스펙트럼 센싱기법을 제안하며 이를 통해 우선사용자 신호 검출 성능을 향상시키고 잡음에 강인한 성능을 가질 수 있다. 이전 시간에 검출된 신호가 잡음인 경우 cross entropy 기반의 스펙트럼 센싱 성능 감소는 기존의 entropy 기반의 센싱기법과 동일하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 보다 향상된 cross entropy 센싱기법을 제안하였다. 본 논문은 시뮬레이션을 통해 가장 최근에 제안된 주파수 영역에서의 entropy 기반 스펙트럼 센싱기법 보다 제안된 방법이 더 나은 성능을 보이는 것을 보였다.
A wind velocity power spectrum (WVPS) with high fidelity is extremely important for accurate prediction of structural buffeting response. WVPS heavily depends on the geographical locations, local terrains and topographies. Hence, field measurement of wind characteristics may be the unique way to obtain the accurate WVPS for a specific region. In this paper, a systematic analysis and discussions of existing WVPSs were performed. Six recorded strong wind data from the structural health monitoring systems (SHMS) of Runyang Suspension Bridge (RSB) and Sutong Cable-stayed Bridge (SCB) in Jiangsu Province of China were selected for analysis. The measured and pre-processed wind velocity data was first transformed from time domain to frequency domain to obtain the measured spectrum. The spectrum for each strong wind was then fitted using the nonlinear least square method and compared with both the fitted spectrum from statistical analysis and the recommended spectrum in specifications. The modified Kaimal spectrum was proved to be the "best" choice for the coastal area of East Jiangsu Province. Finally, a suitable WVPS formula fit for the coastal area of East Jiangsu Province was presented based on the modified Kaimal spectrum. Results in this study provide a more accurate and reliable WVPS for wind-resistant design of engineering structures in the coastal area of East Jiangsu Province.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제4권6호
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pp.1042-1062
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2010
Cooperative spectrum sensing (CSS) is an effective technology for alleviating the unreliability of local spectrum sensing due to fading/shadowing effects. Unlike most existing solutions, this paper considers the use of CSS technology in decentralized networks where a fusion center is not available. In such a decentralized network, some attackers may sneak into the ranks of cooperative users. On the basis of recent advances in bio-inspired consensus algorithms, an attack-proof, decentralized CSS scheme is proposed in which all secondary users can maintain cooperative sensing by exchanging information locally instead of requiring centralized control or data fusion. Users no longer need any prior knowledge of the network. To counter three potential categories of spectrum sensing data falsification (SSDF) attacks, some anti-attack strategies are applied to the iterative process of information exchange. This enables most authentic users to exclude potentially malicious users from their neighborhood. As represented by simulation results, the proposed scheme can generally ensure that most authentic users reach a consensus within the given number of iterations, and it also demonstrates much better robustness against different SSDF attacks than several existing schemes.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제7권6호
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pp.1056-1063
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2015
Waves can be expressed in terms of a spectrum; that is, the energy density distribution of a representative wave can be determined using statistical analysis. The JONSWAP, PM and BM spectra have been widely used for the specific target wave data set during storms. In this case, the extracted wave data are usually discontinuous and independent and cover a very short period of the total data-recording period. Previous studies on the continuous wave spectrum have focused on wave deformation in shallow water conditions and cannot be generalized for deep water conditions. In this study, the Generalized Extreme Value (GEV) function is proposed as a more-optimal function for the fitting of the continuous wave spectral shape based on long-term monitored point wave data in deep waters. The GEV function was found to be able to accurately reproduce the wave spectral shape, except for discontinuous waves of greater than 4 m in height.
Park, In-Kil;Choun, Young-Sun;Seo, Jeong-Moon;Yun, Kwan-Hee
Nuclear Engineering and Technology
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제34권6호
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pp.586-595
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2002
The Seismic probabilistic risk assessment (SPRA) or seismic margin assessment (SMA) have been used for the seismic safety evaluation of nuclear power plant structures and equipments. For the SPRA or SMA, the reference response spectrum should be defined. The site-specific median spectrum has been generally used for the seismic fragility analysis of structures and equipments in a Korean nuclear power plant Since the site-specific spectrum has been developed based on the peak ground motion parameter, the site-specific response spectrum does not represent the same probability of exceedance over the entire frequency range of interest. The uniform hazard spectrum is more appropriate to be used in seismic probabilistic risk assessment than the site- specific spectrum. A method for modifying the seismic fragility parameters that are calculated based on the site-specific median spectrum is described. This simple method was developed to incorporate the effects of the uniform hazard spectrum. The seismic fragility parameters of typical NPP components are modified using the uniform hazard spectrum. The modification factor is used to modify the original fragility parameters. An example uniform hazard spectrum is developed using the available seismic hazard data for the Korean nuclear power plant (NPP) site. This uniform hazard spectrum is used for the modification of fragility parameters.
The tremendous increase in mobile data traffic coupled with fierce competition in wireless industry brings about spectrum scarcity and bandwidth fragmentation. This inevitably results in asymmetric-valued long term evolution (LTE) spectrum allocation that stems from different timing for twice improvement in capacity between competing operators, given spectrum allocations today. This motivates us to study the economic effects of asymmetric-valued LTE spectrum allocation. In this paper, we formulate the interactions between operators and users as a hierarchical dynamic game framework, where two spiteful operators simultaneously make spectrum acquisition decisions in the upper-level first-price sealed-bid auction game, and dynamic pricing decisions in the lower-level differential game, taking into account user subscription dynamics. Using backward induction, we derive the equilibrium of the entire game under mild conditions. Through analytical and numerical results, we verify our studies by comparing the latest result of LTE spectrum auction in South Korea, which serves as the benchmark of asymmetric-valued LTE spectrum auction designs.
Localized communication networks for office automation, security monitoring, environmental management of buildings, computer communications, and other applications enjoy every increasing demand. This paper proposes a direct sequence spread spectrum communication system for use in power line data transmission. Advantages of power distribution circuits include reasonably universal coverage and easy access vis a standard wall plug. Disadvantages include limited communication bandwidth, relatively high noise levels, and varying levels of impedance, noise, and attenuation. Spread spectrum signalling provides immunity to narrow-band signal impairments and multiplexing capability. Our prototype power line communication module supports completely physical and data link layers based on the international standard ISO 10368 for reliable high-speed power line communication system. Moreover it provides useful functions to compose a plant monitoring and control system. All the circuits of the communication module are included in one compact circuit. Thus a functional communication system for the power line plant monitoring and control is implemented.
Wave which propagate from the offshore cause transformation of diffraction, refraction, and reflection etc. in coming in the coastal by depth change. Especially, Wave strongly show the charcateristics of rancom wave in the coastal zone. Developed wave model until a recent date analysed regular waves with height and period equal to those of the significant wave, In case of Monochromatic wave, it can be analysed fine in the offshore, but differ from in coastal zone. In this study, form of governing equation is parabolic mild slope equation. This model calculated random wave for using frequency spectrum and directional spectrum from input data condition of wave. This model is applied to Vincent shoal and compared with laboratory experimental data. The results agreed well with laboratory data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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